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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510887323.1 (22)申请日 2015.12.05 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 106833031 A (43)申请公布日 2017.06.13 (73)专利权人 福建坤彩材料科技股份有限公司 地址 350314 福建省福州市福清市城头镇 海城路元洪投资区 (72)发明人 谢秉昆曹志成丁家国解朝朋 (74)专利代理机构 北京卓恒知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 11394 代理人 唐曙晖 (51)Int.Cl. C09C 3/06(2006。
2、.01) C09C 3/12(2006.01) C09C 1/40(2006.01) C09C 1/24(2006.01) C09D 7/61(2018.01) C09D 127/12(2006.01) C09D 163/00(2006.01) C09D 5/03(2006.01) C09D 5/36(2006.01) 审查员 邓生达 (54)发明名称 耐高温耐候性珠光颜料及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种耐高温耐候性珠光颜料， 其 包括珠光颜料以及在珠光颜料上依次包覆的硫 酸钡层、 二氧化硅层和耐高温的硅烷偶联剂层。 本发明另外还涉及该珠光颜料的制备方法。 该方 法首先通过液相水解和。
3、沉淀， 在珠光颜料的表面 形成无机物包覆层， 然后在此基础上对其进一步 采用硅烷偶联剂对珠光料进行表面进行改性， 制 备耐高温耐候的珠光颜料。 通过该方法既能达到 珠光颜料使用的耐高温耐耐候要求， 同时在涂料 应用中具有优异的分散性及稳定性， 使改性粉体 在氟碳涂料和粉末喷涂中应用达到最佳的效果。 权利要求书2页 说明书4页 CN 106833031 B 2018.08.14 CN 106833031 B 1.一种耐高温耐候性珠光颜料， 其包括珠光颜料以及在珠光颜料上依次包覆的硫酸钡 层、 二氧化硅层和耐高温的硅烷偶联剂层， 其中， 硫酸钡层、 二氧化硅层、 耐高温的硅烷偶联 剂层的厚度各自独。
4、立地是5-1000nm。 2.根据权利要求1所述的耐高温耐候性珠光颜料， 其中， 所述的珠光颜料选自天然云母 基材的珠光颜料、 合成云母基材的珠光颜料、 玻璃基材的珠光颜料、 氧化铝基材的珠光颜 料、 氧化铁基材的珠光颜料的一种或几种的组合。 3.根据权利要求2所述的耐高温耐候性珠光颜料， 其中， 所述珠光颜料的粒度为5-200 微米； 和/或 硫酸钡层、 二氧化硅层、 耐高温的硅烷偶联剂层的厚度各自独立地是7-500nm。 4.根据权利要求3所述的的耐高温耐候性珠光颜料， 其中， 所述珠光颜料的粒度为10- 60微米； 和/或 硫酸钡层、 二氧化硅层、 耐高温的硅烷偶联剂层的厚度各自独立地是。
5、10-300nm。 5.根据权利要求3所述的耐高温耐候性珠光颜料， 其中， 硫酸钡层、 二氧化硅层、 耐高温 的硅烷偶联剂层的厚度各自独立地是20-300nm。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的耐高温耐候性珠光颜料， 其中， 所述耐高温的硅烷 偶联剂层为-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷层。 7.权利要求1-6的任一项所述的耐高温耐候性珠光颜料的制备方法， 其包括： （A） 将珠光颜料加水打浆， 获得了珠光颜料的浆料或浆液； （B） 通过在珠光颜料的浆液中添加硫酸钠和氯化钡来沉淀硫酸钡， 在珠光颜料的表面 上包覆硫酸钡的膜层； （C） 通过在步骤B获得的混合物体系中添加水溶性硅酸盐并让水溶性硅。
6、酸盐发生水解， 在步骤 （B） 获得的珠光颜料表面上包覆二氧化硅； 和 （D） 在步骤 （C） 获得的珠光颜料的表面包覆耐高温的硅烷偶联剂， 获得耐高温耐候性珠 光颜料产品； 其中， 硫酸钠的添加量为珠光颜料的0.1-5wt%， 氯化钡的添加量为珠光颜料的0.1-5 wt%， 水溶性硅酸盐的添加量为珠光颜料的0.5-5wt%， 耐高温的硅烷偶联剂的添加量为珠光 颜料的0.5-3wt%。 8.根据权利要求7所述的制备方法， 其中， 步骤 （B） 包括在上述步骤 （A） 获得的珠光颜料 浆料或浆液中加入硫酸钠并搅拌， 调节pH至5.0-9.0， 然后加入氯化钡的水溶液； 和/或 步骤 （C） 包括。
7、调节pH至8.0-11.0， 加入水溶性硅酸盐， 在添加过程中保持pH稳定， 添加 完之后将pH降低至3.0-6.0； 和/或 步骤 （D） 包括添加耐高温的硅烷偶联剂-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷， 并搅拌， 然后过滤、 洗涤、 烘干。 9.根据权利要求8所述的制备方法， 其中， 步骤 （B） 包括在上述步骤 （A） 获得的珠光颜料 浆料或浆液中加入硫酸钠并搅拌， 调节pH至6.57.5； 和/或 步骤 （C） 包括调节pH至8.5-9.5， 加入水溶性硅酸盐， 在添加过程中保持pH稳定， 添加完 之后将pH降低至4.5-5.5。 10.根据权利要求7所述的制备方法， 其中， 硫酸钠的添加量。
8、为珠光颜料的0.5-2wt%； 和/或 权利要求书 1/2 页 2 CN 106833031 B 2 氯化钡的添加量为珠光颜料的0.5-2wt%。 11.根据权利要求10所述的制备方法， 其中， 硫酸钠的添加量为珠光颜料的0 .8- 1.5wt%； 和/或 氯化钡的添加量为珠光颜料的0.8-1.5wt%。 12.根据权利要求7-11中任何一项所述的制备方法， 其中， 水溶性硅酸盐的添加量为珠 光颜料的1-4wt%。 13.根据权利要求12所述的制备方法， 其中， 水溶性硅酸盐的添加量为珠光颜料的1.5- 3wt%。 14.根据权利要求13所述的制备方法， 其中， 硅烷偶联剂-缩水甘油醚氧丙基三。
9、甲氧 基硅烷的添加量为1-3wt%。 15.根据权利要求1-6中任一项所述的耐高温耐候性珠光颜料或由权利要求7-14中任 何一项所述的方法制备的耐高温耐候性珠光颜料用于氟碳漆或粉末涂料的用途。 权利要求书 2/2 页 3 CN 106833031 B 3 耐高温耐候性珠光颜料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及耐高温耐候性珠光颜料的制备方法及其应用。 背景技术 0002 珠光颜料以其独特的光学效果和性质， 广泛应用于涂料、 塑料、 陶瓷、 造纸、 皮革、 玻璃、 化妆品等领域。 随着社会的进步及应用领域的拓展， 对珠光的使用性能提出了要求。 尤其表现在涂料应用领域(汽车漆、 建筑外墙漆。
10、等)， 珠光颜料在紫外线、 水、 氧情况下自身 的颜色及性能会发生变化， 甚至于会引起有机基体的加速降解(例如顶层包覆二氧化钛的 珠光颜料)。 因此， 必须对珠光颜料进行保护涂层的处理， 以满足使用要求。 0003 对于提高珠光颜料的耐候性能， 采用包覆氧化物和有机物表面处理。 分为两步进 行： 其一、 通过液相沉积氧化物或者氢氧化物(氧化铝、 氧化铈、 氢氧化铝、 氢氧化铈、 二氧化 硅的两种或者两种以上)于珠光颜料表面； 其二、 在表面进一步通过硅烷偶联剂或者活性有 机硅聚合物。 国内外学者开展了一定的研究工作且相关研究成果已转化为产品。 但是， 在方 法的第一步采用包覆氧化物和第二步硅烷。
11、偶联剂均不能有效防止紫外线， 而且第二步硅烷 偶联剂的耐温较低， 在高温下(220)时发生分解， 因此该表面处理技术不适合氟碳漆及 粉末喷涂的高温应用(250)。 0004 本发明公开了适合高温(250)应用的表面处理技术， 解决了现有表面处理技 术的缺点。 发明内容 0005 本发明的一个方面是提供一种耐高温耐候性珠光颜料， 其包括珠光颜料以及在珠 光颜料上依次包覆的硫酸钡层、 二氧化硅层和耐高温的硅烷偶联剂层。 0006 所述的珠光颜料选自天然云母基材的珠光颜料、 合成云母基材的珠光颜料、 玻璃 基材的珠光颜料、 氧化铝基材的珠光颜料、 氧化铁基材的珠光颜料的一种或几种的组合。 0007 。
12、所述珠光颜料的粒度范围例如但不限于是5-200微米， 例如10-60微米。 0008 硫酸钡层、 二氧化硅层、 耐高温的硅烷偶联剂层例如-缩水甘油醚氧丙基三甲氧 基硅烷层的厚各自独立地是5-1000nm， 通常7-500nm， 优选10-300nm， 更通常20-300nm， 例如 50nm、 80nm、 120nm、 150nm、 180nm。 0009 优选地， 所述耐高温的硅烷偶联剂层为-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷层。 0010 本发明的另一个方面是提供上述耐高温耐候性珠光颜料制备方法， 该法首先通过 在珠光颜料的表面包覆硫酸钡和致密二氧化硅， 再包覆耐高温的硅烷偶联剂-缩水甘油 醚氧。
13、丙基三甲氧基硅烷。 由此， 实现经过表面处理的珠光颜料在氟碳漆及粉末喷涂应用中 的稳定性。 0011 在一个优选实施方式中， 本发明的上述耐高温耐候性珠光颜料制备方法包括： 0012 (A)将珠光颜料加水打浆， 获得了珠光颜料的浆料或浆液； 0013 (B)通过在珠光颜料的浆液中添加硫酸钠和氯化钡来沉淀硫酸钡， 在珠光颜料的 说明书 1/4 页 4 CN 106833031 B 4 表面上包覆硫酸钡的膜层； 0014 (C)通过在步骤B获得的混合物体系中添加水溶性硅酸盐并让水溶性硅酸盐发生 水解， 在步骤(B)获得的珠光颜料表面包覆二氧化硅； 0015 (D)在步骤(C)获得的珠光颜料的表面包。
14、覆耐高温的硅烷偶联剂， 获得耐高温耐候 性珠光颜料产品。 0016 优选地， 步骤(B)包括在上述步骤(A)获得的珠光颜料浆料或浆液中加入硫酸钠并 搅拌， 调节pH至5.0-9.0， 优选约6.57.5， 然后加入氯化钡的水溶液。 0017 优选地， 步骤(C)包括调节pH至8.0-11.0， 优选8.5-9.5， 加入水溶性硅酸盐(例如 偏硅酸钠水溶液)， 在添加过程中保持pH稳定， 添加完之后将pH降低至3.0-6.0， 优选4.5- 5.5。 0018 优选地， 步骤(D)包括添加耐高温的硅烷偶联剂-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅 烷， 并搅拌， 然后过滤、 洗涤、 烘干。 0019 优选地。
15、， 硫酸钡沉淀的重量比不大于5， 二氧化硅表面包覆层的重量比不大于 5； 耐高温的硅烷偶联剂为-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比不大于3。 0020 优选的是， 硫酸钠的添加量为珠光颜料的0.1-5wt， 优选约0.5-2wt， 更优选约 0.8-1.5wt。 0021 优选的是， 氯化钡的添加量为珠光颜料的0.1-5wt， 优选约0.5-2wt， 更优选约 0.8-1.5wt。 0022 优选的是， 偏硅酸钠的添加量为珠光颜料的0.5-5wt， 优选约1-4wt， 更优选 1.5-3wt。 0023 优选的是， 耐高温的硅烷偶联剂(例如-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)的添 加量为0.5-。
16、3wt， 优选1-3wt， 更优选约2wt。 0024 本发明的又一个目的是提供上述耐高温耐候性珠光颜料用于氟碳漆或粉末涂料 的用途。 0025 本发明的优点： 0026 本发明的耐高温耐候性珠光颜料用于氟碳漆、 粉末涂料等应用领域， 能够制备色 彩和色泽非常优异的涂层， 并且具有抗紫外线、 耐高温性能。 具体实施方式 0027 以下实施例用于更具体描述本发明而非限定。 0028 实施例1 0029 1000KG(粒度10-60微米)珠光颜料加水打浆， 加水至14000L。 0030 第一层： 硫酸钠10KG直接投入搅5分钟。 用酒石酸调PH至7.0。 8KG氯化钡溶于300L 水中不控PH值。
17、1小时加完。 0031 第二层： 用液碱慢慢升PH： 9.0(常温测)， 5五水偏硅酸钠溶液600L,流量： 5L/ min,用5的酒石酸控PH： 9.0。 加完用1.5mol盐酸， 流量： 6L/min降PH至5.0. 0032 第三层： 硅烷偶联剂-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷20KG。 1小时加完。 不控PH 加完保温搅拌一小时放料。 过滤、 洗涤、 烘干。 0033 实施例2 说明书 2/4 页 5 CN 106833031 B 5 0034 1000KG(粒度10-60微米)珠光颜料加水打浆， 加水至14000L。 0035 第一层： 硫酸钠8KG直接投入搅5分钟。 用酒石酸调PH至。
18、7.0。 6KG氯化钡溶于280L水 中不控PH值1小时加完。 0036 第二层： 用液碱慢慢升PH： 9.0(常温测)， 5五水偏硅酸钠溶液700L， 流量： 5L/ min， 用5的酒石酸控PH： 9.0。 加完用盐酸， 流量： 6L/min降PH至5.0. 0037 第三层： 硅烷偶联剂-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷18KG。 1小时加完。 不控PH 加完保温搅拌一小时放料。 过滤、 洗涤、 烘干。 0038 将实施例1、 2中经过表面处理的样品与未经表面处理的样品进行测试， 结果表明 施例1中经过表面处理的样品的紫外光稳定性明显好于未经表面处理的样品， 见表1。 0039 表1QUV 。
19、240小时测试结果对比 0040 0041 对比例1 0042 制备目前市场上广泛采用的二氧化硅、 氢氧化铝、 氢氧化铈、 硅烷偶联剂-缩水 甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷包膜处理的产品： 0043 100g珠光颜料加水打浆， 加水至666ml， 升温到78,调用液碱慢慢升PH： 9.0， 5 五水偏硅酸钠溶液60mL,流量： 0.5mL/min,用5的酒石酸控PH： 9.0。 加完用1.5mol盐酸， 流 量： 0.6mL/min降PH至6.5,加入1.0g 20.2Ce(NO3)3,3.5g 4.3Al(NO3)39H2O， 搅拌15min, 调pH到6.5， 加入2.0。
20、g-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷2.0g， 搅拌1小时， 过滤、 洗涤、 烘干。 0044 与实施例1中经过表面处理的样品对比测试， 结果见表2。 实施例1中经过表面处理 的样品的热稳定性能明显好于对比例1的样品。 0045 表2 25530分钟老化测试结果对比 说明书 3/4 页 6 CN 106833031 B 6 0046 0047 应用实施例 0048 以上实施例1所制得的珠光颜料用于氟碳漆、 粉末涂料等应用领域， 能够制备色彩 和色泽非常优异的涂层， 并且具有抗紫外线、 耐高温性能。 0049 应用实施例1： 以氟碳漆应用为例: 0050 取一个250ml烧杯， 称取实施例1制备珠光粉10.00g， 再加入氟碳的预分散树脂体 系90.0g,放到搅拌器上分散15min.喷涂前， 加入稀释剂20.0g,搅拌均匀。 喷涂时， 连续喷两 遍， 闪干5min后放入230度的烘箱烘烤30分钟。 0051 应用实施例2： 以粉末喷涂应用为例: 0052 将环氧树脂系热固性树脂涂料、 实施例1制备的珠光颜料、 填料和粉末涂料用常规 助剂混合， 制备粉末喷涂涂料。 说明书 4/4 页 7 CN 106833031 B 7 。